диплом для архива (1222348), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Предлагаемое устройство работает следующим образом:

В топливную накопительную цистерну 1 из железнодорожной цистерны подается обводненное топливо. В соответствии с заводским регламентом в зависимости от вида топлива его предварительно нагревают от 40^оС до 140^оС. После отстоя часть отстоявшейся воды спускается через патрубок 2, а не отстоявшаяся часть воды располагается в объеме цистерны в виде линз 11.

Из топливной накопительной цистерны 1 топливо с водой через отверстия 4 поступает в приемный трубопровод 3, где создается оптимальный режим перемешивания и диспергирования обводненного топлива уже на стадии подачи топлива по приемному трубопроводу 3 к приемным патрубкам 7 роторного смеситель – диспергатора 5. Водяная линза 11 поступает в приемный трубопровод 3 совместно с мазутом через несколько отверстий 4, диспергируется в нем и далее поступает на дальнейшее механическое перемешивание. Это существенно улучшает смешивание.

Далее обводненное топливо через фильтры 8 (для удаления механических примесей) и приемные патрубки 7 попадает в роторный смеситель диспергатор 5, где топливо гомогенизируется и диспергируется. Затем открывается задвижка на трубопроводе для подачи гомогенной ВТЭ в верхнюю часть накопительной цистерны 9 и через напорный патрубок 6, образующаяся гомогенная ВМЭ поступает в накопительную цистерну 1. После чего гомогенная ВТЭ из топливной накопительной цистерны 1 через отверстия 4 поступает в приемный трубопровод 3, где она еще раз перемешивается и поступает по приемным патрубкам 7 в роторный смеситель – диспергатор 5. Далее задвижка на трубопроводе для подачи гомогенной ВТЭ в верхнюю часть накопительной цистерны 9 закрывается и открывается задвижка на трубопроводе для подачи готовой гомогенной ВТЭ в расходную цистерну 10 и гомогенная ВТЭ из роторного смеситель – диспергатора 5 по напорному патрубку 6 поступает в трубопровод 10 и далее в расходную цистерну на сжигание в котле [24].

Приемный трубопровод установлен внутри цистерны на 3/4 ее длины в отличие от прототипа, в котором площадь забора топлива незначительна. В предлагаемом устройстве забор топлива и находящейся в ней воды осуществляется практически со всей толщи, что является отличительным признаком. Диаметр приемных отверстий выполнен размером 6-8 мм, причем их сумарная площадь составляет не менее двух площадей поперечного сечения приемного трубопровода. Приемные диаметры отверстий обосновываются следующими условиями. Экспериментальным путем получены неудовлетворительные результаты приготовления ВТЭ при диаметре приемных отверстий менее 6 мм вследствие забивания этих отверстий механическими примесями, присутствующими в мазуте. При диаметре более 8 мм эксперементально наблюдается переход от турбулентного течения топливной смеси к ламинарному, которые характеризуются сравнительно небольшими скоростями движения. Это приводит к приготовлению некачественной ВТЭ с крупными включениями воды и грубодисперсной структурой.

Довод относительно высоты расположения приемного трубопровода на растоянии 100-200 мм от дна цистерны обосновывается требованиями к нормальному обслуживанию всех элементов системы и соблюдению минимальных расстояний между ними. Условие прокладки технологических стальных трубопроводов Ру до 10 Мпа. Вышеперечисленные признаки способствуют желаемому технологическому результату при осуществлении полезной модели [24].

Таким образом, предлагается для расчетного применения, устройство для приготовления ВТЭ, содержащее топливную накопительную цистерну, снабженную патрубком спуска отстоянной воды, эмульгатор, снабженный напорным патрубком и двумя приемными патрубками, два приемных трубопровода для забора топлива из накопительной цистерны, соединенные с приемными патрубками эмульгатора, фильтры, установленные на линии приема трубопроводов для подачи топлива в расходную цистерну, соединенные с напорным патрубком эмульгатора, отличающееся тем, что два приемных трубопровода соединены между собой, образуя приемный трубопровод в виде замкнутого контура, на поверхности которого попеременно сверху и снизу выполнены приемные отверстия диаметром 6-8 мм, суммарная площадь которых составляет не менее двух площадей поперечного сечения приемного трубопровода, при этом приемный трубопровод расположен горизонтально и установлен внутрь цистерны на ¾ ее длины и на высоте h=100-200 мм от дна цистерны.

3 Основы теории образования загрязняющих веществ при сжигании мазута в топках котлов и обоснование методов сжигания вредных выбросов в атмосферу

При сжигании топлива в котлах и печах в атмосферу поступают с продуктами сгорания такие вредные вещества, как оксиды азота, серы, сажистые частицы, оксид углерода и углеводороды, в том числе полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), представителем которых является бензапирен, обладающий канцерогенным воздействием. По данным, все выбросы в атмосферу от нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) можно подразделить на массовые и немассовые. В таблице 3.1 приведены наиболее характерные выбросы загрязняющих веществ и их доля в суммарном выбросе [7].

Таблица 3.1

Характеристика массовых выбросов вредных веществ на НПЗ

Наименование вещества	Химическая формула	Суммарный выброс на 1 т нефти, кг	Доля вещества в суммарном выбросе, %
Оксид углерода	CO	1,5	12,7
Диоксид серы	SO2	1,08	9,2
Диоксид азота	NO2	0,18	1
Сероводород	H2S	0,23	2
углеводороды	CmHn	8,7	74

Без сомнения, внимание проектировщиков и экологов на любом НПЗ сосредоточено главным образом на наиболее массовых и опасных выбросах, к которым относятся углеводороды и в меньшей степени оксид углерода и сернистый ангидрид (таблица 3.1). Однако это не означает, что немассовым выбросам не должно уделяться внимание и не должны для них разрабатываться воздухоохранные мероприятия. Количественный фактор не является достаточным критерием для оценки степени загрязнения воздушного бассейна тем или иным ингредиентом вследствие различной токсикологической характеристики указанных веществ (таблица 3.2) [7].

Таблица 3.2

Значения ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных

пунктов

Необходимо констатировать факт, что на многих НПЗ службы охраны природы чаще уделяют внимание, сокращению выбросов углеводородов, забывая про выбросы других токсогенов. К ним можно отнести оксиды азота, серы и оксид углерода. Лишь в последнее время усилия технологов и эксплуатационников стали направляться на уменьшение выбросов названных вредных веществ. Влияние данных веществ на организм человека в таблице 3.3 [7].

Таблица 3.3

Концентрации в воздухе токсических веществ, оказывающих вредное

воздействие на организм человека

Длительность и характер воздействия	Содержание в воздухе, %
	NO2	SO2	CO
Несколько часов без заметного действия	0,0008	0,0025	0,01
Признаки легкого отравления	0,001	0,005	0,01-0,05
Возможно отравление через 30 мин	0,005	0,008	0,2-0,3
Опасно для жизни при кратковременном воздействии	0,015	0,06	0,5-0,8

В настоящее время на всех предприятиях отрасли проводится разработка научно обоснованных норм ПДВ основных загрязнителей атмосферного воздуха. Под ПДВ источника понимают количество выбросов загрязняющего ингредиента, при котором достигается ПДК последнего. Нормы ПДВ регламентируют концентрации вредных веществ в дымовой трубе, общий валовый объем выбросов, а также удельный выброс на единицу продукции [7]. Скорейшее внедрение ПДВ особенно необходимо для крупных промышленных центров, где фактические концентрации большинства загрязнителей в атмосферном воздухе превышает ПДК. В связи с этим разработаны научные методики и рекомендации по расчету технико-экономической оценки ущерба от загрязнения атмосферного воздуха вредными выбросами [7].

Органические топлива, используемые в котельных для получения тепловой энергии, наряду с водородом и углеродом часто имеют в своем составе азот и серу. При сжигании топлив в топках котлов образуются различные продукты сгорания такие, как водяные пары H₂O, оксиды азота NO_x=NO+NO₂, оксиды углерода CO_x=CO+CO₂, оксиды серы SO_x=SO₂+SO₃, мазутная зола, зола твердого топлива, ПАУ и др. (таблица 3.4). Они выбрасываются в атмосферу и рассеиваются в ней с помощью дымовых труб. В атмосферном воздухе происходит дальнейшее преобразование газообразных выбросов, которое длится от нескольких часов до нескольких месяцев. Наличие вредных газообразных продуктов сгорания органических топлив в атмосфере приводит к разрушению озонового слоя, образованию фотохимических туманов (смогов), коррозии металлоконструкций, эрозии почвы, уничтожению флоры, вызывает различные (в том числе и раковые) заболевания у человека. Следует отметить, что степень воздействия вредных выбросов на окружающую среду существенно повышается из-за сосредоточенности источников выбросов в крупных промышленных регионах [7].

Таблица 3.4

Удельные выбросы вредных продуктов сгорания при факельном сжигании органических топлив в энергетических котлах

Выбросы	Природный газ, г/м3	Мазут, кг/т	Уголь, кг/т
Оксиды серы SOх (в пересчете на SO2)	0,006-0,01	~21*Sp	(17-19)*Sp
Оксиды азота NOx (в пересчете на NO2)	5-11	5-14	4-14
Монооксид углерода СО	0,002-0,005	0,005-0,05	0,1-0,45
углеводороды	0,016	0,1	0,45-1
Водяные пары Н2О	1000	700	230-360
Диоксид углерода СО2	2000	~3000	2200-3000
Летучая зола и шлак	___	10*Ар	10*Ар

где, S^p, А^р – соответственно содержание серы и золы на рабочую массу топлива, %.

Характеристики

Список файлов ВКР